集成化二极管泵浦固体激光测距机达到实用水平

       华北光电技术研究所研制的集成化二极管泵浦固体激光器在重频40H z 条件下, 脉冲注入能量336mJ,输出调Q 脉冲能量58mJ , 光- 光转换效率17. 8% ; 重频20H z 时, 光- 光转换效率达19%。并且在环境温度从 - 30℃～ + 50℃变化时, 激光输出没有明显变化, 用上述集成化二极管泵浦固体激光器研制的激光测距仪机目前达到的指标为: 对大目标测距大于10km , 测距精度优于1m , 连续工作时间大于30m in, 重复频率20H z, 回波率大于98% , 工作环境温度- 30℃～ + 50℃。产生了信号光及闲频光波, 频率分别为 Ξs、Ξi, 对应的波矢 Kψ，三波满足能量及动量守恒。

       系统中的BBO 2O PO 是一个单谐振光参量振荡器, 并采用角度调谐。由于工作在第一类相位匹配, 角调范围从25°到近78 ,°对应地, 输出参量光的调谐范围从400～ 2400nm。

       输出参量光的频率由下式确定Ξp = Ξs+ ΞiKp = Ks+ Ki从能量耦合的角度看, 光参量振荡器作为一个谐振单元, 怎样与泵光进行较高效率的耦合, 将慢调Q 激光器的振荡级、放大级、倍频、混频环节等效于一个振荡器与一段输出耦合波导的连接, 则BBO 2 O PO 与这个等效体之间的耦合实质上是两个谐振器之间有耦合波导的传输耦合, 并可用两个L C 谐振器间的耦合来作分析模型, L ch是耦合波导。L 1C1谐振系统要与L C2谐振系统进行高效耦合, 须进行模式匹配与“阻抗匹配”。

       慢调Q 激光器输出含有多模成份的混合模光束中, 每一模式成份在O PO 谐振腔内进行耦合并交叉激发, 激起多模振荡。

       为使O PO 与前面的系统进行较好的模式匹配,采用类同于高斯光束的匹配方式, 在O PO 系统前面加透镜系统进行模式匹配, 使慢调Q 激光器谐振腔输出的光束进入O PO 谐振腔内BBO 晶体内有最大的模体积。

       在匹配透镜选定后, 系统的位置参数, 如透镜距慢调Q 激光器谐振腔中的束腰距离。O PO 谐振腔的中间位置可根据实际情况。如BBO 晶体的长度、 O PO 谐振腔长、倍频、混频晶体的位置参数来调整,达到较佳状态。

       综上所述, 在慢调Q 激光器泵浦BBO 2O PO 系统, 作宽频带参量调谐输出的过程中, 解决好各级间耦合传输的耦合匹配问题, 能使系统运行效率大为提高, 在同样泵浦条件下, 使输出参量光的功率得到提高。